(57)【要約】【課題】  本発明は、伝送アドレスの人為的な設定誤りを防止したタグ情報による入出力データのアクセス管理方法及びＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】  制御局となる制御コントローラ２と、従属局となる入出力モジュール部３と、入出力モジュールを識別するタグ情報及びこのタグ情報に対応する入出力モジュールの伝送アドレスを対応付けて入出力伝送アドレステーブルとして記憶し、入出力モジュールに搭載するＩＣタグに書き込み、読み出しを行い、制御コントローラ２に使用される入出力モジュールの伝送アドレスを読み出して送信するタグ情報処理部６とを備え、制御コントローラ２は、タグ情報処理部６から送信されたタグ情報及び前記伝送アドレスによって、入出力モジュール部３との間で入出力アクセスを行う様にしたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005135166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御局と、前記制御局と接続された複数の従属局と、前記複数の従属局を識別するタグ情報及びこのタグ情報に対応する前記従属局の伝送アドレスを従属局伝送アドレステーブルとして格納し、制御局及び従属局との通信手段を備えたタグ情報処理手段とを備えた、タグ情報による入出力データのアクセスを管理する方法であって
予め設定された前記従属局毎の伝送アドレスデータを、前記タグ情報管理手段から前記従属局毎に備えるＩＣタグに書き込むステップと、
前記ＩＣタグに書き込まれた前記伝送アドレスデータを、前記タグ情報管理手段で読み出して前記制御局に送信するステップと、
前記タグ情報管理手段から送信された前記伝送アドレスデータから、前記制御局は、前記従属局の前記伝送アドレスを選択してアクセスするステップとを
備えたことを特徴とするタグ情報による入出力データのアクセス管理方法。
【請求項２】
送信権を持つ制御コントローラと、
前記制御コントローラに接続された入出力モジュールと、
前記入出力モジュールを識別するタグ情報とこのタグ情報に対応する前記入出力モジュールの伝送アドレスとを対応付けして、入出力伝送アドレステーブルとして記憶し、この記憶した前記入出力伝送アドレステーブルのデータを前記入出力モジュール毎に実装されるのＩＣタグに書き込み、前記ＩＣタグから読み出しを行うとともに、前記制御コントローラに送信するタグ情報処理手段とを
備え、
前記制御コントローラは、前記タグ情報処理手段から送信された前記タグ情報及び前記入出力伝送アドレステーブルのデータを参照して前記入出力モジュールとアクセスを行う様にしたことを特徴とするＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置。
【請求項３】
前記制御コントローラと前記入出力モジュールとの伝送方式はシリアル伝送とし、データリンクの確立はポーリング・セレクティング方式としたことを特徴とする請求項２に記載のＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御局と従属局とからなる入出力データのアクセス管理方法及びＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置に係り、特にＩＣタグを搭載した従属局を備えたタグ情報による入出力データのアクセス管理方法及びＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラントの制御、工場の機械設備の制御等の多くは、プログラマブルコントローラを用いた制御装置によって自動化を実現している。
【０００３】
図５は、従来の制御装置１１の構成を示す。制御装置１１は、制御コントローラ１２、各種の被制御対象１５の制御センサ・制御操作端部１５ａに接続される入出力モジュール部１３、及び制御コントローラ１２と入出力モジュール部１３を接続するシステムバス１４とから構成され、プラントなどの被制御対象１５を制御している。
【０００４】
そして、被制御対象１５の各種の制御センサ・制御操作端部１５ａは、アナログ入力モジュール１３ａ、デジタル入出力モジュール部１３及びデジタル出力モジュール１３ｃ等の入出力モジュール部１３と接続され、入出力モジュール部１３と制御コントローラ１２とは、シリアル伝送の伝送ライン１４を介してデータ通信を行い、被制御対象１５を制御している。
【０００５】
この制御コントローラ１２と入出力モジュール部１３との伝送制御のデータリンクの確立は、通常、送信権を持つ制御コントローラ１２を制御局とし、入出力モジュール部１３を従属局とするポーリング・セレクティング方式が採用されている。
【０００６】
即ち、制御センサ・制御操作端部１５ａから制御コントローラ１２への入力信号は、制御コントローラ１２が、入力すべきアナログ入力モジュール１３ａ、デジタル入力モジュール１３ｂの伝送アドレスを指定してポーリングメッセージを送信し、定められた順番にしたがってアナログ入力モジュール１３ａ、デジタル入力モジュール１３ｂからの送信要求の有無を確認し、要求のある伝送アドレスのアナログ入力モジュール１３ａ、デジタル入力モジュール１３ｂからの応答信号として送信された入力データを、制御コントローラ１２に入力する。
【０００７】
また、制御センサ・制御操作端部１５ａへの出力信号は、制御コントローラ１２が出力すべきデジタル出力モジュール１３ｃの伝送アドレスを指定してセレクティングメッセージを送信し、デジタル出力モジュール１３ｃから正常受信が可能であることの応答を受信して、制御コントローラ１２から出力信号をデジタル出力モジュール１３ｃに送信する。
【０００８】
通常、この様な入出力のアクセスは、制御コントローラ１２の制御周期に同期して、一定の時間内で全ての入出力モジュール部１３の入出力モジュールに対して実行される。
【０００９】
このような入出力モジュール部１３へのアクセスは、入出力モジュール部１３の入出力モジュール夫々の伝送アドレスが重複しないように、伝送アドレスを夫々の入出力モジュール及び制御コントローラ１２に、予め割り付けして、設定しておく。
【００１０】
この入出力モジュール部１３の夫々の入出力モジュールへの伝送アドレス設定は、制御装置１１のシステム設計の段階で決定し、生産工程や調整工程において夫々の入出力モジュールのディプスイッチから設定したり、入出力モジュールの伝送インタフェース部のメモリに伝送アドレスデータを予め書き込だりして、与えることにより行われる。
【００１１】
また、制御コントローラ１２への設定は、この制御コントローラ１２が制御する入出力モジュール部１３のすべての入出力モジュールについて、その入出力信号の種別、入出力信号の点数及び伝送アドレス等の情報を予め制御コントローラ１２のメモリにデータとして書き込んでおくことにより設定する。
【００１２】
これらの入出力ジュール部１３の点数は大型のシステムの場合には、数百以上に及ぶ大量の構成となる場合もある。そのため、伝送アドレスの設定において、制御コントローラ１２と入出力モジュール部１３とで対応がつかない設定の誤りや、個々の設定の誤りが避けられず、制御装置１１の調整や、入出力モジュール部１３の入出力モジュールの交換時に誤設定によるトラブルが起きる可能性を持っていた。
【００１３】
このような伝送アドレス設定がされる制御装置１１は、詳細は触れられていないが各種の計装制御システムの制御装置１１において採用されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】芦田和英他、「新しい制御システムにおけるコア技術」、東芝レビューＶｏｌ．５６Ｎｏ．１０（２００１）、Ｐ７、図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した様に、従来の制御装置においては、入出力モジュールの伝送アドレスの設定は、スイッチの操作とメモリへの書き込み操作を夫々独立して、人為的に行うため、設定の間違いが生じる問題がある。
【００１５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、入出力モジュールの種別と伝送アドレスとを対応づけて一括処理し、制御コントローラ及び入出力モジュールに自動的に設定して、人為的な設定誤りを防止したタグ情報による入出力データのアクセス管理方法及びＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１のタグ情報による入出力データのアクセス管理方法は、
制御局と、前記制御局と接続された複数の従属局と、前記複数の従属局を識別するタグ情報及びこのタグ情報に対応する前記従属局の伝送アドレスを従属局伝送アドレステーブルとして格納し、制御局及び従属局との通信手段を備えたタグ情報処理手段とを備えた、タグ情報による入出力データのアクセスを管理する方法であって、予め設定された前記従属局毎の伝送アドレスデータを、前記タグ情報管理手段から前記従属局毎に備えるＩＣタグに書き込むステップと、前記ＩＣタグに書き込まれた前記伝送アドレスデータを、前記タグ情報管理手段で読み出して前記制御局に送信するステップと、前記タグ情報管理手段から送信された前記伝送アドレスデータから、前記制御局は、前記従属局の前記伝送アドレスを選択してアクセスするステップとを備えたことを特徴とする。
【００１７】
従って、本発明によれば、入出力モジュールを識別するタグ情報とタグ情報に対応する従属局の伝送アドレスとを従属局伝送アドレステーブルとしてタグ情報処理手段で一括管理して、従属局毎のＩＣタグに書き込み、実装された従属局からタグ情報及び伝送アドレスを制御局に送信する様にしたので、制御局と複数の従属局に設定するタグ情報と伝送アドレスの設定誤りが防止できるタグ情報による入出力データのアクセス管理方法が提供できる。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項２に係るＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置は、
送信権を持つ制御コントローラと、前記制御コントローラに接続された入出力モジュールと、前記入出力モジュールを識別するタグ情報とこのタグ情報に対応する前記入出力モジュールの伝送アドレスとを対応付けして、入出力伝送アドレステーブルとして記憶し、この記憶した前記入出力伝送アドレステーブルのデータを前記入出力モジュール毎に実装されるのＩＣタグに書き込み、前記ＩＣタグから読み出しを行うとともに、前記制御コントローラに送信するタグ情報処理手段とを備え、前記制御コントローラは、前記タグ情報処理手段から送信された前記タグ情報及び前記入出力伝送アドレステーブルのデータを参照して前記入出力モジュールとアクセスを行う様にしたことを特徴とする。
【００１９】
従って本発明によれば、従属局を識別するタグ情報とタグ情報に対応する従属局の伝送アドレスをタグ情報処理手段で一括管理して、従属局のＩＣタグに書き込み、実装された入出力モジュールからタグ情報及び伝送アドレスを制御局に送信する様にしたので、制御局と従属局に設定するタグ情報と伝送アドレスの設定誤りが防止できるＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置が提供できる。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べた様に、本発明によれば、タグ情報処理手段によって、従属局となる入出力モジュールに搭載されたＩＣタグに予め設定される、入出力モジュールを識別するタグ情報と制御局となる制御コントローラが伝送する伝送アドレスとを入出力伝送アドレステーブルとして記憶しておき、夫々の入出力モジュールの生産工程で予めＩＣタグに書き込み、制御装置に実装された入出モジュールに書き込まれたＩＣタグ情報を読み取って制御局に送信する様にしたので、制御局及び従属局の伝送アドレスの設定誤りをなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施例１を、図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明の制御装置１の構成を示す。制御装置１は、制御コントローラ２、制御コントローラ２が制御する入出力信号を伝送ライン４を介して授受する入出力モジュール部３、入出力モジュール部３の夫々の入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃを識別するタグ情報及び伝送アドレスを管理するタグ情報処理部６、及びタグ情報及び伝送アドレスを制御コントローラ２に設定するための伝送インタフェース８とから構成される。
【００２２】
そして、入出力モジュール部３の夫々の入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、制御センサ・制御操作端部５ａの個々の機器と接続される。
【００２３】
また、送信権を制御する制御局となる制御コントローラ２とその従属局となる入出力モジュール部３の夫々の入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃとを接続する伝送ライン４は、配線が簡単で、伝送長に差異があっても確実な信号伝送ができるシリアル伝送とし、この伝送制御はポーリング・セレクティング方式で制御する。
【００２４】
また，タグ情報処理部６は、ＩＣタグリーダ・ライタ６ａ及びＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂとから構成される。
【００２５】
ＩＣタグリーダ・ライタ６ａは、ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂに格納される詳細を後述する入出力伝送アドレステーブルのデータにしたがって、入出力モジュール部３の個々の入出モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのタグ情報及び伝送アドレスの書き込み読出しに使用される。
【００２６】
ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂは、大量に生産される入出力モジュール毎の製造番号、入出力モジュールの種類、信号点数を識別する固有の管理番号となるタグ情報と、このタグ情報に対応する入出力モジュールの伝送アドレスとを、夫々の入出力モジュール毎に定めた入出力伝送アドレステーブルとして、入出力モジュールの生産工程で作成し、予めＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂの図示しないメモリに格納しておくとともに、入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに実装されるＩＣタグには、入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの生産工程において、個々にタグ情報と伝送アドレスのデータが書き込まれる。
【００２７】
そして、制御装置１に使用される入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、制御装置１に組み込まれた段階で、ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂからＩＣタグリーダ・ライタ６ａを介して、実装された入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのタグ情報と、伝送アドレスが読み取られ、伝送インタフェース８を介して、制御コントローラ８に送信される。
【００２８】
即ち、入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、全てＩＣタグを実装し、夫々固有のタグ情報と伝送アドレスがモジュールの生産工程で書き込まれ、制御装置１は、試験や調整等の工程で、入出力モジュール部３に組み込まれたモジュールのタグ情報と、伝送アドレスをタグ情報処理部６に要求し、タグ情報処理部６からそのデータの通知を受けるようにしておく。
【００２９】
次に、ＩＣタグを搭載した入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの種類には、アナログ、デジタル等の信号形式、及びその入出力モジュールの入出力点数等によって各種のタイプが存在する。
【００３０】
しかし、入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのＩＣタグ及びその周辺回路の構成は、入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの種類によらず同じ構成であるので、詳細構成については、デジタル出力モジュール３ｃの場合を例にとって説明し、その他のモジュール３ａ、３ｂについは同一構成であるのでその説明を省略する。
【００３１】
図２において、デジタル出力モジュール３ｃは、ＩＣタグ３ｃ１とタグＩＣ３ｃ１に記憶されているタグ情報と伝送アドレスを伝送ライン４を介して図示しない制御コントローラに送信するための伝送インタフェース３ｃ２及びこのデジタル出力モジュール３の出力回路３ｃ３とを備えている。
【００３２】
そして、ＩＣタグ３ｃ１は、タグメモリ３３にタグ情報及び伝送アドレスを書き込み読み出しする制御回路３１、ＩＣタグリーダ・ライタ６ａと送受信するための電波信号を送受信し、制御回路３１と信号を授受するＲＦ回路３２、及びこの出力モジュール３ｃ１を識別・管理するタグ情報及び図示しない制御コントローラ２が伝送ライン４を介してアクセスするための伝送アドレスを記憶しておくタグメモリ３３とから構成される。
【００３３】
次に、図３を参照して、タグ情報と伝送アドレスを対応付けする入出力伝送アドレスの設定方法について説明する。タグ情報と伝送アドレスは、入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの生産工程で全てのモジュールについて重複しないように固有の番号が記憶される。
【００３４】
例えば、タグ情報としては、入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの種類、その入出力モジュールの入出力信号点数、製造年月日等が重複しない連続番号とし、また、この連続番号に対応する伝送アドレスは、タグ情報と同じ連続番号とするか、または、制御装置１毎の固有の伝送アドレス番号を採って、図３のように夫々の入出力モジュール３ａ、３ｂ、３ｃについて入出力伝送アドレステーブルとして、予め登録しておく。
【００３５】
このタグ情報は、例えば、ＩＰアドレス(Internet  Protocol  Address)同様に、３２ｂｉｔ以上の大きなデータとして設定しておけば、生涯生産される生産量の入出力モジュールに対しても重複することがない番号を採ることができる。
【００３６】
次に、このように構成された制御装置１のタグ情報及び伝送アドレスの設定方法と設定されたタグ情報及び伝送アドレスを使用した入出力データのアクセス方法について図４を参照して説明する。
【００３７】
先ず、タグ情報と伝送アドレスの設定の手順を図４（ａ）を参照して説明する。ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂにおいて、タグ情報及び伝送アドレスの入出力伝送アドレステーブルをＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂ内のメモリに登録する（Ｓ０１）。
【００３８】
次に、ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂからＩＣタグリーダ・ライタ６ａ対して、生産される入出力モジュールのタグ情報及び伝送アドレスを送信し、更に、ＩＣタグリーダ・ライタ６ａから夫々の入出力モジュールに送信してＩＣタグ３ｃ１のタグメモリ３３予め書き込んでおく（Ｓ０２）。
【００３９】
次に、制御装置１に使用される入出力モジュールが選択・実装された段階で、制御コントローラ２にタグ情報及び伝送アドレスを設定する。
【００４０】
先ず、制御装置１の入出力モジュール部３には、この制御装置１で使用される各種の入出力モジュールを実装する。そして、制御コントローラ２は、伝送インタフェース８を介して、ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂに入出力モジュール部３に実装されたタグ情報と伝送アドレスの送信を要求する。
【００４１】
すると、ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂは、ＩＣタグリーダ・ライタ６ａに対して、入出力モジュール部３に実装されている入出力モジュールのタグ情報と伝送アドレスの送信を要求する。ＩＣタグリーダ・ライタ６ａは、入出力モジュール部３に電波を送信し、実装されている入出力モジュールのタグ情報と伝送アドレスを読み出し、予め作成した入出力伝送アドレステーブルのデータと一致していることを確認して、読み出したタグ情報と伝送アドレスをＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂに送信する。
【００４２】
このＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂからＩＣタグリーダ・ライタ６ａへの送信要求と、ＩＣタグリーダ６ａからＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂへの返信は、自動的に送信する事も可能であるが、制御コントローラ２から要求がある前に、ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂからＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂに予め送信しておくこともできる。
【００４３】
予め、送信しておくと、制御コントローラ２から要求されたＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂに要求されたタグ情報と伝送アドレスは、遅滞なく返信する事が可能である。制御コントローラ２に返信されたタグ情報と伝送アドレスは、この制御装置１に実装された入出力モジュール部３の夫々の入出力モジュールとして、制御コントローラ２に記憶される（Ｓ０３）。
【００４４】
以上のＳ０１乃至Ｓ０３のステップで制御コントローラ２及び入出力モジュール部３に対するタグ情報と伝送アドレスの設定が完了し、以後この様に予め設定されたタグ情報と伝送アドレスを用いて、制御コントローラ２から入出力データのアクセスが開始可能となる。
【００４５】
次に、制御コントローラ２による入出力データのアクセス方法について図４（ｂ）を参照して説明する。制御局となる制御コントローラ２は、従属局となる入出力モジュール部３の各入出力モジュールとシリアルリンクされ、伝送制御はポーリング・セレクティング方式で制御される。
【００４６】
そして、入出力モジュール部３に実装されているＮｏ１乃至Ｎｏｎまでの全モジュールについて、この制御コントローラ２の制御周期に同期してサイクリックに行われる。
【００４７】
先ず、制御コントローラ２は、ＩＣタグ情報処理ＰＣ６ｂからダウンロードした入出力モジュールの種類、信号形式、信号点数等のタグ情報を参照して入出力データの要求メッセージを送信する。
【００４８】
例えば、制御コントローラ２は、入出力モジュール部３から信号を入力する場合、伝送ライン４を介して全入力モジュールに対して送信要求の有無を、ポーリングメッセージを送信して確認する（Ｓ１１）。
【００４９】
すると、入出力モジュール部３の入力モジュール（Ｎｏ．１乃至Ｎｏ．ｎ）送信要求の応答メッセが返信され、制御コントローラ２は送信要求があった入出力モジュールの伝送アドレスのデータを入力データとして採り込む（Ｓ１２）。
【００５０】
このようなポーリングメッセージによる入力信号についての応答が、実装されている入力モジュールの全数について行われる。
【００５１】
また、制御コントローラ２は、出力モジュール（Ｎｏ．ｎ１乃至Ｎｏ．ｎｎ）に出力信号を送信する場合、セレクティングメッセージとして、出力モジュールＮｏｎの伝送アドレスと、出力すべき点数分のデータをメッセージに書み、伝送ライン４を介して送信する（Ｓ１３）。
【００５２】
すると、出力モジュールＮｏｎは、タグメモリ３３に書き込まれた自分の伝送アドレスと一致している場合、このセレクティングメッセージを受信し、メッセージ中の出力データを制御センサ・制御操作端部５ａに出力し、セレクティングメッセージの処理が完了したことを伝送ライン４を介して制御コントローラ２に返信する（Ｓ１４）。
【００５３】
このようなセレクティングメッセージによる応答が、制御コントローラ２に実装されている全入出力モジュールについてサイクリックに処理される。
【００５４】
このようにして、入出力モジュール部３に実装されている全入出力モジュールへのアクセスが制御周期に同期して周期的に行なわれる。
【００５５】
以上述べた様に、本実施例１によれば、制御コントローラ２と入出力モジュール部３の夫々の入出力モジュールについて、タグ情報処理部６によって、予めタグ情報と伝送アドレスが重複することなく設定されるので、伝送アドレスの誤設定のない制御装置１を提供することができる。
【００５６】
以上詳述した様に本発明の入出力データのアクセス管理方式の手順は、本実施例に何ら限定されるものではなく、タグ情報と伝送アドレスを一体にした書き込み読み出し手段を備えたものであれば、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のＩＣタグ情報による入出力データのアクセス管理方法及びＩＣタグを搭載した入出力モジュールを備えた制御装置の構成図。
【図２】ＩＣタグを搭載した入出力モジュールの構成図。
【図３】入出力伝送アドレステーブルの例。
【図４】本発明のタグ情報による入出力データのアクセス管理方法の設定フロー図。
【図５】従来の制御装置の構成を説明する図。
【符号の説明】
【００５８】
１、１１  制御装置
２、１２  制御コントローラ
３、１３  入出力モジュール部
３ａ、１３ａ  アナログ入力モジュール
３ｂ、１３ｂ  デジタル入力モジュール
３ｃ、１３ｃ  デジタル出力モジュール
３ｃ１  ＩＣタグ
３ｃ２  伝送インタフェース
４、１４  伝送ライン
５ａ、１５ａ  制御センサ・制御操作端部
６  タグ情報処理部
６ａ  ＩＣタグリーダ・ライタ
６ｂ  ＩＣタグ情報処理ＰＣ
８  伝送インタフェース
１５  被制御対象
３１  制御回路
３２  ＲＦ回路
３３  タグメモリ
【図１】
2005135166.tif 000003
【図２】
2005135166.tif 000004
【図３】
2005135166.tif 000005
【図４】
2005135166.tif 000006
【図５】
2005135166.tif 000007